数字信号处理中涉及的MATLAB子函数

实验涉及的MATLAB子函数plot功能：按线性比例关系，在x和y两个方向上绘制二维图形。调用格式：plot(x,y);%绘制以x为横轴、y为纵轴的线性图形。plot(x1,y1,x2,y2,…);%在同一坐标系上绘制多组x元素对y元素的线性图形。subplot功能：建立子图轴系，在同一图形界面上产生多个绘图区间。调用格式：subplot(m,n,i);%在同一图形界面上产生一个m行n列的子图轴系，在第i个子图位置上作图。figure新建图形窗口clearall;功能：清空存储空间。clc;功能：清空命令窗。close;功能：关闭当前图形窗口。clf;功能：清空当前图形窗口。stem功能：绘制二维脉冲杆图(离散序列)图形。调用格式：stem(x,y);%绘制以x为横轴、y为纵轴的脉冲杆图图形。hold功能：控制当前图形是否刷新的双向切换开关。调用格式：holdon;%使当前轴及图形保持而不被刷新，准备接受此后将绘制的新曲线。holdoff;%使当前轴及图形不再具备不被刷新的性质。即将holdon与holdoff之间的图形画在一张图上。title功能：在图形的上方标注图名。调用格式：title('string');%在图形的上方标注由字符串表示的图名，其中string的内容可以是中文或英文。xlabel功能：在横坐标的下方标注说明。调用格式：xlabel('string');%在横坐标的下方标注说明，其中string的内容可以是中文或英文。ylabel功能：在纵坐标的左侧标注说明。调用格式：ylabel('string');%在纵坐标的左侧标注说明，其中string的内容可以是中文或英文。axis功能：限定图形坐标的范围。调用格式：axis([x1,x2,y1,y2]);%在横坐标起点为x1、终点为x2，纵坐标起点为y1、终点为y2的范围内作图。grid功能：在指定的图形坐标上绘制分格线。调用格式：grid紧跟在要绘制分格线的绘图指令后面。例如：plot(t,y);gridgridon绘制分格线。gridoff不绘制分格线。text功能：在图形上标注文字说明。调用格式：text(xt,yt,'string');%在图面上(xt,yt)坐标处书写文字说明。其中文字说明字符串必须使用单引号标注。set功能：设置图形对象属性。调用格式：set(gca,'Xtick',xs,'Ytick',ys);%二维坐标刻度设置。set(gca,'Xtick',xs,'Ytick',ys,'Ztick',zs);%三维坐标刻度设置。xs，ys，zs可以是任何合法的实数向量，分别决定了x，y，z轴的刻度。pause功能：暂停执行文件。调用格式：pause;%暂停执行文件，等待用户按任意键继续。pause(n);%在继续执行之前，暂停n秒。length功能：取某一变量的长度(采样点数)。调用格式：N=length(n);%取变量n的采样点个数，赋给变量N。ceil功能：圆整到最近的大于等于A的整数。调用格式：B=ceil(A)mod功能：模除求余。调用格式：mod(x,m);%x整除m取正余数。floor功能：向-∞舍入为整数。调用格式：floor(x);%将x向-∞舍入为整数。rand功能：产生rand随机信号。调用格式：x=rand(n,m);%用于产生一组具有n行m列的随机信号。abs功能：求绝对值(幅值)。调用格式：y=abs(x);%用于计算x的绝对值。当x为复数时，得到的是复数模(幅值)，即22(Im(x))(Re(x))abs(x)square功能：产生矩形波。调用格式：x=square(t);%类似于sin(t)，产生周期为2p，幅值为±1的方波。x=square(t,duty);%产生指定周期的矩形波，其中duty用于指定脉冲宽度与整个周期的比例。sum功能：求各元素之和。调用格式：Z=sum(x);%求各元素之和，常用于等宽数组求定积分。fliplr功能：对矩阵行元素进行左右翻转。调用格式：x1=fliplr(x);%将x的行元素进行左右翻转，赋给变量x1。angle功能：求相角。调用格式：p=angle(h);%用于求取复矢量或复矩阵H的相角(以弧度为单位)，相角介于－p和＋p之间。real功能：取某一复数的实部。调用格式：real(h);%取复数h的实部。x=real(h);%取复数h的实部，赋给变量x。imag功能：取某一复数的虚部。调用格式：imag(h);%取复数h的虚部。y=imag(h);%取复数h的虚部，赋给变量y。zeros(M,N)M行N列的全零矩阵ones(M,N)M行N列的全1矩阵impz功能：求解数字系统的冲激响应。调用格式：[h,t]=impz(b,a);%求解数字系统的冲激响应h，取样点数为缺省值。[h,t]=impz(b,a,n);%求解数字系统的冲激响应h，取样点数由n确定。impz(b,a);%在当前窗口用stem(t,h)函数出图。dstep功能：求解数字系统的阶跃响应。调用格式：[h,t]=dstep(b,a);%求解数字系统的阶跃响应h，取样点数为缺省值。[h,t]=dstep(b,a,n);%求解数字系统的阶跃响应h，取样点数由n确定。dstep(b,a);%在当前窗口用stairs(t,h)函数出图。zplane功能：显示离散系统的零极点分布图。调用格式：zplane(z,p);%绘制由列向量z确定的零点、列向量p确定的极点构成的零极点分布图。zplane(b,a);%绘制由行向量b和a构成的系统函数确定的零极点分布图。[hz,hp,ht]=zplane(z,p);%执行后可得到3个句柄向量：hz为零点线句柄，hp为极点线句柄，ht为坐标轴、单位圆及文本对象的句柄。conv功能：进行两个序列间的卷积运算。调用格式：y=conv(x,h);%用于求取两个有限长序列x和h的卷积，y的长度取x、h长度之和减1。例如，x(n)和h(n)的长度分别为M和N，则y=conv(x,h)，y的长度为N＋M－1。使用注意事项：conv默认两个信号的时间序列从n=0开始，因此默认y对应的时间序号也从n=0开始。filter功能：对数字系统的输入信号进行滤波处理。调用格式：y=filter(b,a,x);%对于由矢量a、b定义的数字系统，当输入信号为x时，对x中的数据进行滤波，结果放于y中。[y,zf]=filter(b,a,x);%除得到结果矢量y外，还得到x的最终状态矢量zf。y=filter(b,a,x,zi);%可在zi中指定x的初始状态。filtic功能：为filter函数选择初始条件。调用格式：z=filtic(b,a,y,x);%求给定输入x和y时的初始状态。z=filtic(b,a,y);%求x=0，给定输入y时的初始状态。其中，矢量x和y分别表示过去的输入和输出：x=[x(-1),x(-2),…,x(-N)]y=[y(-1),y(-2),…,y(-N)]fftfilt功能：基于FFT算法对数字系统的输入信号进行FIR滤波处理。调用格式：y=fftfilt(b,x);%对于由矢量b定义的数字系统，当输入信号为x时，对x中的数据进行滤波，结果放于y中。fft功能：一维快速傅里叶变换(FFT)。调用格式：y=fft(x);%利用FFT算法计算矢量x的离散傅里叶变换，当x为矩阵时，y为矩阵x每一列的FFT。当x的长度为2的幂次方时，则fft函数采用基2的FFT算法，否则采用稍慢的混合基算法。y=fft(x,n);%采用n点FFT。当x的长度小于n时，fft函数在x的尾部补零，以构成n点数据；当x的长度大于n时，fft函数会截断序列x。当x为矩阵时，fft函数按类似的方式处理列长度。ifft功能：一维快速傅里叶逆变换(IFFT)。调用格式：y=ifft(x);%用于计算矢量x的IFFT。当x为矩阵时，计算所得的y为矩阵x中每一列的IFFT。y=ifft(x,n);%采用n点IFFT。当length(x)n时，在x中补零；当length(x)n时，将x截断，使length(x)=n。fftshift功能：对fft的输出进行重新排列，将零频分量移到频谱的中心。调用格式：y=fftshift(x);%对fft的输出进行重新排列，将零频分量移到频谱的中心。当x为向量时，fftshift(x)直接将x中的左右两半交换而产生y。当x为矩阵时，fftshift(x)同时将x的左右、上下进行交换而产生y。freqz功能：用于求解离散时间系统的频率响应函数)(jeH。调用格式：[h,w]=freqz(b,a,n);%可得到数字滤波器的n点幅频响应值，这n个点均匀地分布在[0,p]上，并将这n个频点的频率记录在w中，相应的频响值记录在h中。缺省时n=512。[h,f]=freqz(b,a,n,Fs);%用于对)(jeH在[0,Fs/2]上等间隔采样n点，采样点频率及相应频响值分别记录在f和h中。由用户指定Fs(以Hz为单位)的值。h=freqz(b,a,w);%用于对)(jeH在[0,2p]上进行采样，采样频率点由矢量w指定。h=freqz(b,a,f,Fs);%用于对)(jeH在[0,Fs]上采样，采样频率点由矢量f指定。freqz(b,a,n);%用于在当前图形窗口中绘制幅频和相频特性曲线。buttord功能：确定巴特沃斯(Butterworth)滤波器的阶数和3dB截止频率。调用格式：[n,wn]=buttord(wp,ws,Rp,As,'s');%计算巴特沃斯模拟滤波器的阶数和3dB截止频率。wp、ws可以是实际的频率值或角频率值，wn将取相同的量纲。Rp为通带最大衰减指标，As为阻带最小衰减指标。[n,wn]=buttord(wp,ws,Rp,As);%计算巴特沃斯数字滤波器的阶数和3dB截止频率。其中，0≤wp(或ws)≤1，其值为1时表示0.5Fs。Rp为通带最大衰减指标，As为阻带最小衰减指标。当wpws时，为高通滤波器；当wp、ws为二元向量时，为带通或带阻滤波器，此时wn也为二元向量。cheb1ord功能：确定切比雪夫(Chebyshev)Ⅰ型滤波器的阶数和通带截止频率。调用格式：[n,wn]=cheb1ord(wp,ws,Rp,As,'s');%计算切比雪夫Ⅰ型模拟滤波器的阶数和通带截止频率。wp、ws可以是实际的频率值或角频率值，wn将取相同的量纲。Rp为通带最大衰减指标，As为阻带最小衰减指标。[n,wn]=cheb1ord(wp,ws,Rp,As);%计算切比雪夫Ⅰ型数字滤波器的阶数和通带截止频率。其中，0≤wp(或ws)≤1，其值为1时表示0.5Fs。Rp为通带最大衰减指标，As为阻带最小衰减指标。当wpws时，为高通滤波器；当wp、ws为二元向量时，则为带通或带阻滤波器，此时wn也为二元向量。cheb2ord功能：确定切比雪夫(Chebyshev)Ⅱ型滤波器的阶数和阻带截止频率。调用格式：[n,wn]=cheb2ord(wp,ws,Rp,As,'s');%计算切比雪夫Ⅱ型模拟滤波器的阶数和阻带截止频率。wp、ws可以是实际的频率值或角频率值，wn将取相同的量纲。Rp为通带最大衰减指标，As为阻带最小衰减指标。[n,wn]=cheb2ord(wp,ws,Rp,As);%计算切比雪夫Ⅱ型数字滤波器的阶数和阻带截止频率。其中，0≤wp(或ws)≤1，其值为1时表示0.5Fs。Rp为通带最大衰减指标，As为阻带最小衰减指标。当wpws时，为高通滤波器；当wp、ws为二元向量时，为带通或带阻滤波器，此时wn也为二元向量。ellipord功能：确定椭圆(Ellipse)滤波器的阶数和通带截止频率。调用格式：[n,wn]=ellipord(wp,ws,Rp,As,'s');%计算椭圆模拟滤波器的阶数和通带截止频率。wp、ws可以是实际的频率值或角频率值，wn将取相同的量纲。Rp为通带最大衰减指标，As为阻带最小衰减指标。[n,wn]=ellipord(wp,ws,